卫星结构体安装面形位精度检测软件系统开发

论文摘要

随着现代制造技术的迅速发展,特别是计算机集成制造技术日益备受重视并得以大规模实施,使得机床在线检测技术逐渐成为机械制造,特别是自动化生产中实现质量控制的主导检测技术。论文根据卫星结构体安装面形位精度检测及其修整工艺系统项目研究的实际需要,展开了以形位精度检测路径规划及其可靠性检验为主要内容的在线检测技术研究工作,并最终开发了一套软件系统。主要完成的工作包括:针对卫星结构体安装面形位精度检测系统进行了需求分析,在此基础上设计出系统的功能结构,制定了详细的检测系统工作流程,明确系统实现的关键技术。深入研究了轨迹规划中CAD模型待测面几何信息的识别提取技术、检测点的排布技术、检测路径规划技术和生成检测数控程序的后置处理技术。为了保证检测数控程序的可靠性,论文进一步研究了检测过程的运动仿真和干涉检测验证,同时,为了提高动态干涉检测的效率和可靠性,提出了优化步长的动态干涉检测算法。研究了数据分析处理技术,通过对检测数据的采集,分析待测面的形位精度。选择合适的逆向工程方法,显示测量面的形貌。最后,以Pro/E为平台,利用其二次开发工具Pro/Toolkit在VC环境下,开发出形位精度检测系统软件,实现了与Pro/E的集成。检测系统直接利用CAD模型进行检测点排布、检测轨迹规划、生成检测程序、仿真验证以及检测数据的分析。通过对模型号卫星框架若干待测面检测路径在该系统中的生成和验证过程,证明了该系统所使用技术的可行性和优越性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 关键技术的国内外研究现状
• 1.2.1 测量路径轨迹规划技术
• 1.2.2 运动仿真和干涉检测技术
• 1.2.3 数据分析处理方法
• 1.3 本论文的主要内容
• 第2章 测量软件系统设计
• 2.1 软件系统功能要求分析
• 2.2 软件系统结构设计
• 2.2.1 软件系统功能结构设计
• 2.2.2 软件系统工作流程规划
• 2.3 软件系统开发环境选择设置
• 2.4 本章小结
• 第3章 测量轨迹规划的研究
• 3.1 轨迹规划原理
• 3.2 模型坐标转换算法
• 3.3 被测面几何信息提取及预处理
• 3.4 轨迹规划技术研究
• 3.4.1 检测点规划
• 3.4.2 检测路径规划
• 3.4.3 后置处理
• 3.5 本章小结
• 第4章 测量过程仿真技术研究
• 4.1 测量运动仿真
• 4.1.1 运动控制原理
• 4.1.2 运动轴标识的获取
• 4.1.3 组件模型运动控制
• 4.2 干涉检测算法研究
• 4.2.1 基于优化步长的动态干涉检测原理
• 4.2.2 实现流程
• 4.2.3 算法性能分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 测量数据分析处理
• 5.1 原理方法
• 5.1.1 形位误差计算
• 5.1.2 测量面形貌显示
• 5.2 本章小结
• 第6章 系统实现及应用
• 6.1 PFAIS系统开发
• 6.1.1 开发环境设置
• 6.1.2 功能开发
• 6.1.3 接口程序编制
• 6.2 PFAIS系统应用
• 6.2.1 软件操作流程
• 6.2.2 系统初始化
• 6.2.3 轨迹规划
• 6.2.4 运动仿真
• 6.2.5 测量数据分析处理
• 6.3 应用效益分析
• 6.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢